Полосата підлога, мерехтливі LED-лампи змушують мозок перевантажуватися? Дослідники розкрили секрет: сучасний дизайн шкодить вашому мозку

Оглядовий науковий матеріал, підготовлений більш ніж 30 міждисциплінарними дослідниками і опублікований у журналі 《Vision》, вказує, що штучні візуальні візерунки на кшталт смугастих підлог, ґратчастих споруд, люмінесцентних ламп і мерехтіння LED можуть спричиняти перевантаження енергоспоживання зорової кори мозку, викликаючи головний біль, нудоту й навіть провокуючи епілепсію.

Зміст цієї статті

Перемикач

• Мозок піднімає тривогу
• Хто першим не витримує
• Від лампочки до фар, рахунок за історію мерехтіння
• Під час будівництва будинку й коли робиш дизайн про це треба думати
• Це все ще гіпотеза

Зайдіть у офісну будівлю — вестибюль етажу ліфта: під ногами вся поверхня вкрита чорно-білим смугастим килимом; або ж пізно ввечері їдете додому й раптом у полі зору розтягують шлейф відбитків світлодіодні фари зустрічного авто. Скроні починає пульсувати, очі втомлюються, аж до того, що трохи підступає нудота — ви думаєте, що це просто тому, що вам надто втомлено? Але дослідження, виконане спільно понад 30 міждисциплінарними науковцями, каже: проблема може бути в тому, як працює мозок.

Ця оглядова робота, підготовлена науковцями з кількох установ США, Великої Британії, Європи, Азії та Канади й опублікована в журналі 《Vision》, поєднує десятиліття досліджень у нейронауці, архітектурі, світлотехніці та освітній психології, щоб пояснити явище, яке довго вважали проблемою «індивідуальної конституції»: чому в деяких людей уже при погляді на щільні смуги, мерехтливі джерела світла чи зображення з високим контрастом виникають головний біль, нудота й навіть судоми.

Авторський колектив вважає, що це не психологічний ефект, а «перевантаження» зорової кори.

Мозок піднімає тривогу

Система людського зору еволюціонувала для обробки природних сцен — лісів, річок, берегових ліній. Ці зображення мають одну спільну рису: візуальна складність зменшується у передбачуваний спосіб у міру того, як ви розглядаєте їх детальніше — це різновид фрактальних математичних закономірностей. Сучасне рукотворне середовище часто діє навпаки: смугасті шпалери, ґратчасті фасади будівель, звукопоглинальні панелі на стелі й навіть компонування друкованого тексту — усе це значно відхиляється від патернів, до яких звик мозок.

Автори статті пишуть:

«Ми припускаємо, що цей дискомфорт є сталою реакцією мозку у відповідь на надмірне споживання кисню зоровою корою; причина в тому, що він неефективно кодує ці візуальні стимули».

Якщо просто, то коли мозок стикається з «нечитабельними» для нього візерунками, він не пристосовується спокійно — натомість підвищує рівень нейронної активності й витрачає більше кисню, ніби вмикає сигнал тривоги. Дослідження з нейровізуалізацією показують, що реакції у зорових ділянках на смугасті та висококонтрастні візерунки значно перевищують реакції на природні зображення.

Хто першим не витримує

Більшість людей інколи відчувають «неприємність від цього зображення», але тягар розподіляється нерівномірно. Групи з нейрорізноманітністю — аутизм, ADHD, дислексія — опиняються в найбільшому ризику; пацієнти з мігренню, епілепсією, тривожністю та депресією також належать до груп підвищеного ризику. Молоді люди більш чутливі, ніж люди старшого віку; ті, у кого часто болить голова, також частіше «попадають під удар».

Одна з можливих біологічних пояснювальних рамок, що охоплює різні з наведених станів: мозок може не мати достатньої здатності стримувати власну надмірну активність — як несправний регулятор яскравості.

GABA (гальмівний хімічний месенджер, функція якого подібна до гальма) розглядають як одного з головних підозрюваних, але автори також підкреслюють, що докази зв’язку між концентрацією GABA та візуальним дискомфортом «іще неповні». Дослідження, виконане за допомогою Кардіффської шкали гіперчутливості, розділяло візуальну чутливість на чотири підтипи: патерни, яскравість, мерехтіння/динаміка та щільне візуальне середовище (наприклад, полиці в супермаркеті). Результати показали, що виявляються патерни дискомфорту, які охоплюють щонайменше 11 клінічних діагнозів: вони вражаюче схожі за формою, а різниця лише в інтенсивності, а не в типі.

Від лампочки до фар, рахунок за історію мерехтіння

У лампах розжарювання нитка нагріву лишає «залишкове тепло» між моментами увімкнення/вимкнення, тож мерехтіння значною мірою згладжується; із люмінесцентними лампами так не пощастило — у науковому середовищі понад 40 років підтверджували, що мерехтіння люмінесцентних ламп справді здатне викликати головний біль.

Коли на арену виходить LED, проблема набуває іншої форми: багато LED використовують широтно-імпульсну модуляцію (PWM) для регулювання яскравості, тобто вмикають/вимикають їх до кількох сотень разів на секунду. Людське око зазвичай не помічає мерехтіння, але коли очі швидко рухаються, ці «один раз є — один раз нема» спалахи залишають на сітківці «мозаїчний/фантомний ряд» — «матрицю-паркан» фантомних зображень. Під час читання вона особливо легко заважає; люди з мігренню особливо чутливі до цього.

Часова модуляція світла, яку використовують деякі автомобільні фари, так само робить цей фантомний ряд помітно дратівним. В одному з нещодавніх досліджень, яке цитує команда авторів, встановлено, що високочастотна часова модуляція світла справді чітко активує зорову кору під час вимірювань, а не є лише суб’єктивним відчуттям.

Під час будівництва будинку й коли робиш дизайн про це треба думати

Добра новина в тому, що багато рішень можна закласти ще на етапі проєктування — і вони майже не коштують грошей. Дослідницька команда проаналізувала зображення будинків у Google Photos і з’ясувала: у останні роки фасади будівель дедалі більше відходять від природних візуальних патернів, які мозок здатен опрацьовувати найкраще. Повторювані ґратки, різка контрастність, одноманітні поверхні замінюють органічні зміни в ранній архітектурі.

Конкретні рекомендації включають:

• Зменшити контрастність повторюваних патернів, яких уникнути неможливо
• На арені виступів і в залах для доповідей уникати використання смугастих звукопоглинальних панелей
• До початку робіт оцінити за допомогою наявних програмних інструментів «візуальний стрес» фасадів будівлі або внутрішніх просторів

Це все ще гіпотеза

Цей огляд підготував колектив із 30+ науковців із галузей офтальмології/оптометрії, нейронаук, архітектури, світлотехніки та освіти. Він виник на основі воркшопу в Університеті Лондона Birkbeck, що відбувся в січні 2025 року. Але автори чесно зазначають: це огляд іще наявних досліджень, а не новий експеримент.

Наразі методи вимірювання візуальної чутливості залишаються переважно суб’єктивними й недостатньо стандартизованими; а зв’язок між «збудженням і гальмуванням у мозку та хімічними сигналами, що корелюють із візуальним дискомфортом», — у їхніх власних формулюваннях — «досі не визначений остаточно».